package com.nanbei.heap;



import java.util.Arrays;

/**
 * @ClassDescription: 大顶堆
 * @JdkVersion: 17
 * @Author: BaoShan.li
 * @Created: 2023/12/4 11:30
 */
public class MaxHeap {

    int[] array;
    int size;

    public MaxHeap(int capacity) {
        this.array = new int[capacity];
    }

    public MaxHeap(int[] array) {
        this.array = array;
        this.size = array.length;
        heapify();
    }


    /**
     * 获取堆顶元素
     *
     * @return 堆顶元素
     */
    public int peek() {
        return array[0];
    }

    /**
     * 删除堆顶元素
     *
     * @return 堆顶元素
     */
    public int poll() {

        //获取对顶元素
        int i = array[0];

        // 对顶元素和 堆最后的元素进行交换
        swap(0, size-1);
        size--;
        // 交换后将对顶元素进行下潜
        down(0);
        return i;
    }

    /**
     * 删除指定索引处元素
     *
     * @param index 索引
     * @return 被删除元素
     */
    public int poll(int index) {


       /* 该方法有一个问题：
             当删除的下标为叶子节点时  叶子节点和最后节点的数据进行交换，如果最后节点的数据大于其父节点的数据则出现问题。
             [7, 4, 6, 1, 3, 2, 5]  删除下标为 3 的数据时
             [7, 4, 6, 5, 3, 2, 1]


       //获取对顶元素
        int i = array[index];
        //堆指定索引处的元素 和 堆最后的元素 进行交换
        swap(index, size-1);
        size--;
        // 交换后将对顶元素进行下潜
        down(index);

        */


        int deleted = array[index];
        up(Integer.MAX_VALUE, index);
        poll();
        return deleted;

    }

    /**
     * 替换堆顶元素
     *
     * @param replaced 新元素
     */
    public void replace(int replaced) {
        array[0] = replaced;

        down(0);

    }

    /**
     * 堆的尾部添加元素
     *
     * @param offered 新元素
     * @return 是否添加成功
     */
    public boolean offer(int offered) {
        if (size == array.length) {
            return false;
        }
        array[size] = offered;
        up(array[size],size);
        size++;

        return true;
    }

    // 将 offered 元素上浮: 直至 offered 小于父元素或到堆顶
    private void up(int offered ,int index) {
        int child = index;
        while (child > 0) {
            // 找到待添加元素的父节点
            int parent = (child - 1) / 2;
            // 如果父节点小于当前要添加的元素
            if (offered > array[parent]) {
                // 交换该节点和父节点
                swap(child, parent);
            } else {
                // 如果当前节点小于父节点则无需继续上浮 打破节点
                break;
            }
            child = parent;
        }


        array[child] = offered;
    }


    // 建堆
    private void heapify() {
        // 如何找到最后这个非叶子节点  size / 2 - 1
        for (int i = size / 2 - 1; i >= 0; i--) {
            down(i);
        }
    }

    // 将 parent 索引处的元素下潜: 与两个孩子较大者交换, 直至没孩子或孩子没它大
    private void down(int parent) {


        int left = parent * 2 + 1;
        int right = left + 1;
        int child = parent;

        // 当前节点的值小于左孩子节点的值 将孩子的下标设置为左孩子的下标
        if (left < size && array[child] < array[left]) {
            child = left;
        }

        // 当前节点的值小于左孩子节点的值 将孩子的下标设置为右孩子的下标
        if (right < size && array[child] < array[right]) {
            child = right;
        }

        // 如果不等 这证明有孩子节点大于父节点
        if (child != parent) {
            swap(child, parent);
            down(child);
        }

    }

    // 交换两个索引处的元素
    private void swap(int i, int j) {
        int temp = array[i];
        array[i] = array[j];
        array[j] = temp;
    }


    public static void main(String[] args) {

        int[] array = {2, 3, 1, 7, 6, 4, 5};
        MaxHeap heap = new MaxHeap(array);
        System.out.println(Arrays.toString(heap.array));

        while (heap.size > 1) {
            heap.swap(0, heap.size - 1);
            heap.size--;
            heap.down(0);
        }

        System.out.println(Arrays.toString(heap.array));
    }



}
